Исследование раскрывает секрет взаимодействия между ядром и мантией Земли

Исследования Лесли Хейден, посвящённые взаимодействиям в глубинах Земли, привели к важным открытиям. Хейден, аспирант Политехнического института Ренсселера, является первым автором статьи, которая будет опубликована в научном журнале Nature 29 ноября 2007 года. Её работа, выполненная под руководством профессора Брюса Уотсона, выявила потенциальный путь для перемещения металлов между ядром и мантией планеты.

Эксперименты могут иметь широкие последствия для понимания геологами глубинных недр Земли, а также потенциально объяснить, как формируются месторождения ценных элементов, таких как золото и платина. Учёные создали эксперимент, моделирующий границу раздела между ядром (состоящим в основном из железа и никеля) и силикатной мантией, богатой магнием. Они помещали образец породы, репрезентативной для мантии, между слоем-источником (из металлов ядра, таких как золото, платина, медь, рутений или вольфрам) и слоем-приёмником. После нагрева до экстремальных температур и давления, имитирующих условия в недрах Земли, каждый исследуемый металл обнаруживался в приёмнике.

Исследователи предполагают, что атомы металлов перемещаются вдоль поверхностей, образованных между соседними кристаллическими зёрнами мантийной породы. Границы между зёрнами менее упорядочены и могут служить быстрым путём для миграции. «Некоторые металлы перемещались по границам зёрен с удивительно высокой скоростью — примерно так же быстро, как ионы натрия движутся в воде», — сказала Хейден. Их эксперименты показали, что некоторые элементы могут перемещаться на расстояние до 100 километров через мантию Земли за миллиард лет. Это открытие указывает на возможный механизм, с помощью которого ценные металлы из ядра могут попадать в мантию и, через конвективные потоки, в конечном итоге — к поверхности, формируя месторождения.